硅片表面化学及颗粒污染检测是IC产业链中的一道重要工序,其检测精度对大规模集成电路的制造效率与制造质量影响重大。目前国内的300mm硅片生产线技术水平与国际先进水平还存在差距,研发出高精度的300mm硅片检测平台对提高我国IC产业生产水平有重大意义。本文首先分析了硅片检测系统的检测原理,根据需求确定了硅片检测平台的运动结构与运动性能,并依此设计出该平台控制系统的硬件与软件部分。调试中本文发现旋转轴的运动会对水平轴产生周期性的扰动,这导致了水平轴速度产生较大波动从而增大了扫描重复率与遗漏率,因此提高水平轴的速度抗扰动性就成为该研究工作的一个重要问题。本文着重对水平轴的伺服控制环路进行设计与实验分析。先建立了永磁同步直线电机电流环的数学模型,设计该环控制器并最终将该环简化为线性放大环节,简化了速度环与位置环的设计复杂度,随后,对速度环开环传递函数进行了辨识。为了抑制旋转轴的扰动,速度环采用了二阶积分滑模控制和重复控制两种策略进行仿真实验,并将其控制效果与PI策略的控制效果相对比,证实重复控制方法在抑制扰动方面是最有效的,滑模控制方法次之,但重复控制在响应速度方面较弱,最终决定速度环采用滑模控制策略.水平轴永磁直线电机位置环采用了位置轨迹生成器方法和双前馈PI控制策略,这两种方法的运用提高了水平轴的位置控制精度与响应速度。最终,本文测试了硅片检测台的三轴联合运动精度,证明了该平台运动精度达到了设计要求,并对该硅片检测平台运用于检测系统中时检测的重复扫描率和遗漏扫描率进行了评估。此平台的完成拉近了我国在该方面与世界先进水平的距离。